在 C# 中停止线程

Question

我需要让 TcpClient 事件驱动而不是一直轮询消息，所以我想：我将创建一个线程来等待消息到来并在它发生后触发事件。这是一个总体思路：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
using System.Net.Sockets;
using System.Net;

namespace ThreadsTesting
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Program p = new Program();

            //imitate a remote client connecting
            TcpClient remoteClient = new TcpClient();
            remoteClient.Connect(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 80);

            //start listening to messages
            p.startMessageListener();

            //send some fake messages from the remote client to our server
            for (int i = 0; i < 5; i++)
            {
                remoteClient.GetStream().Write(new byte[] { 0x80 }, 0, 1);
                Thread.Sleep(200);
            }

            //sleep for a while to make sure the cpu is not used
            Console.WriteLine("Sleeping for 2sec");
            Thread.Sleep(2000);

            //attempt to stop the server
            p.stopMessageListener();

            Console.ReadKey();
        }

        private CancellationTokenSource cSource;
        private Task listener;
        private TcpListener server;
        private TcpClient client;

        public Program()
        {
            server = new TcpListener(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 80);
            server.Start();
        }

        private void startMessageListener()
        {
            client = server.AcceptTcpClient();

            //start listening to the messages
            cSource = new CancellationTokenSource();
            listener = Task.Factory.StartNew(() => listenToMessages(cSource.Token), cSource.Token);
        }

        private void stopMessageListener()
        {
            Console.Out.WriteLine("Close requested");
            //send cancelation signal and wait for the thread to finish
            cSource.Cancel();
            listener.Wait();
            Console.WriteLine("Closed");
        }

        private void listenToMessages(CancellationToken token)
        {
            NetworkStream stream = client.GetStream();

            //check if cancelation requested
            while (!token.IsCancellationRequested)
            {
                //wait for the data to arrive
                while (!stream.DataAvailable)
                { }

                //read the data (always 1 byte - the message will always be 1 byte)
                byte[] bytes = new byte[1];
                stream.Read(bytes, 0, 1);

                Console.WriteLine("Got Data");

                //fire the event
            }
        }
    }
}

这显然无法正常工作：

• while (!stream.DataAvailable) 阻塞线程并始终使用 25% 的 CPU（在 4 核 CPU 上），即使那里没有数据。
• listener.Wait(); 将一直等待，因为 while 循环没有发现取消已被调用。

我的替代解决方案是在 listenToMessages 方法中使用异步调用：

private async Task listenToMessages(CancellationToken token)
{
    NetworkStream stream = client.GetStream();

    //check if cancelation requested
    while (!token.IsCancellationRequested)
    {
         //read the data
         byte[] bytes = new byte[1];
         await stream.ReadAsync(bytes, 0, 1, token);

         Console.WriteLine("Got Data");

          //fire the event
    }
}

这完全符合我的预期：

• 如果队列中没有消息，CPU 不会阻塞，但我们仍在等待它们
• 取消请求被正确提取，线程按预期完成

我想更进一步。由于 listenToMessages 现在返回一个 Task 本身，我认为没有必要启动一个将执行该方法的任务。这是我所做的：

private void startMessageListener()
{
    client = server.AcceptTcpClient();

    //start listening to the messages
    cSource = new CancellationTokenSource();
    listener = listenToMessages(cSource.Token);
}

这不起作用，因为当调用 Cancel() 时，ReadAsync() 方法似乎没有从令牌中获取取消消息，并且线程没有停止，相反，它卡在 ReadAsync() 行上。

知道为什么会这样吗？我认为 ReadAsync 仍会像以前一样拾取令牌...
感谢您的所有时间和帮助。

-- 编辑--
好的，经过更深入的评估，我的解决方案 2 并没有按预期工作：
线程本身结束于调用者，因此调用者可以继续。但是，线程并没有“死”，所以如果我们发送一些数据，它会再次执行！
这是一个例子：

//send some fake messages from the remote client to our server
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
    remoteClient.GetStream().Write(new byte[] { 0x80 }, 0, 1);
    Thread.Sleep(200);
}

Console.WriteLine("Sleeping for 2sec");
Thread.Sleep(2000);

//attempt to stop the server
p.stopListeners();

//check what will happen if we try to write now
remoteClient.GetStream().Write(new byte[] { 0x80 }, 0, 1);
Thread.Sleep(200);

Console.ReadKey();

即使理论上我们停止了，这也会输出消息“Got Data”！我将进一步调查并报告我的发现。

Answer 1

使用现代库，只要您输入 new Thread，您就已经获得了遗留代码。

您的情况的核心解决方案是异步套接字方法。不过，有几种方法可以实现您的 API 设计：想到 Rx、TPL 数据流和普通 TAP。如果你真的想要事件，那么EAP 是一个选择。

我有一个 EAP 套接字库here。它确实需要同步上下文，因此如果您需要从控制台应用程序中使用它，则必须使用 ActionDispatcher 之类的东西（包含在同一个库中）（如果您从控制台应用程序中使用它，则不需要它） WinForms/WPF)。

Answer 2

ReadAsync 似乎不支持取消 NetworkStream - 请查看此线程中的答案：

NetworkStream.ReadAsync with a cancellation token never cancels